Represor

Un represor  es una proteína de unión al ADN o al ARN que inhibe la expresión de uno o más genes al unirse a un operador o silenciadores . El represor de unión al ADN bloquea la unión de la ARN polimerasa al promotor , evitando así la transcripción de genes en ARNm . El represor de unión al ARN se une al ARNm y evita que el ARNm se traduzca en proteína. Este bloqueo de la expresión se llama represión .

Función

Si está presente un inductor ( una molécula que inicia la expresión génica), entonces puede interactuar con la proteína represora y desacoplarla del operador. Luego, la ARN polimerasa puede transcribir el gen. Un correpresor es una molécula que puede unirse al represor y hacer que se una fuertemente al operador, lo que reduce la transcripción. Un represor que se une a un correpresor se llama aporrepresor o represor inactivo . Un tipo de aporepresor es el represor de triptófano , una proteína metabólica importante en las bacterias.

El mecanismo de represión anterior es un tipo de mecanismo de retroalimentación porque permite que ocurra la transcripción, si solo está presente una cierta condición: la presencia de cierto(s) inductor(es). El genoma eucariótico contiene regiones de ADN conocidas como silenciadores . Estas secuencias de ADN se unen a los represores para suprimir parcial o completamente la expresión génica . Los silenciadores pueden ubicarse ligeramente aguas arriba o aguas abajo de la corriente principal del promotor del gen real. Los represores también pueden tener dos sitios de unión, uno para la región silenciadora y otro para el promotor. Esto hace que el cromosoma tome la forma de un bucle, y la región promotora y la región silenciadora se acercan mucho.

Ejemplos

Operón de lactosa

lacZYA transcribe las proteínas necesarias para la descomposición de la lactosa. [1] lacI sintetiza el represor del gen lacZYA . [1] El gen lacI está ubicado inmediatamente aguas arriba de lacZYA , pero es transcrito por un promotor diferente . [1] El gen lacI sintetiza la proteína represora lacI . La proteína represora lacI reprime lacZYA uniéndose a la secuencia operadora lacO . [una]

El represor lacI se expresa constitutivamente. Siempre está asociado con un operador de la región promotora , que interfiere con la capacidad de la ARN polimerasa para iniciar la transcripción del operón lacZYA . [1] En presencia del inductor de alolactosa, el represor cambia de conformación y se separa del operador. Luego, la ARN polimerasa puede unirse al promotor y comenzar la transcripción del gen lacZYA . [una]

Operón metionina

Un ejemplo de una proteína represora es el represor de metionina MetJ . MetJ interactúa con el ADN base a través de un par de hélices α. MetJ es un homodímero que consta de dos monómeros , cada uno de los cuales proporciona una cinta beta y una hélice alfa . Ambas bandas beta de cada monómero se juntan para formar una hoja beta antiparalela , que se une al ADN operador ("caja Met") en su surco mayor. Luego, el dímero MetJ interactúa con otro dímero MetJ unido a la hebra complementaria del operador a través de sus hélices alfa. AdoMet se une a un bolsillo en MetJ que no se superpone al sitio de unión al ADN.

La caja Met tiene la secuencia AGACTGTCT, que es un palíndromo (como una díada simétrica ), que permite reconocer la misma secuencia en ambas cadenas de ADN. La unión entre C y G en el medio de la caja Met contiene un paso de pirimidina-purina que hará que el ADN se superenrolle positivamente , formando una torcedura en la retroalimentación del fosfodiéster . Esto permite que la proteína reconozca este sitio ya que hace que el dúplex de ADN siga la forma de la proteína. En otras palabras, el reconocimiento se produce según la forma de la molécula de ADN y no según la secuencia de nucleótidos.

Cada dímero MetJ contiene dos sitios de unión para el cofactor S-adenosilmetionina (SAM) , que es un producto en la biosíntesis de metionina. Cuando se presenta SAM, se une a la proteína MetJ, aumentando su afinidad por el sitio operador afín, lo que detiene la transcripción de genes implicados en la síntesis de metionina. Cuando la concentración de SAM se vuelve baja, el represor se disocia del sitio del operador, lo que permite una mayor producción de metionina.

Notas

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Slonczewski, Joan y John Watkins. Alentar. Microbiología: una ciencia en evolución. Nueva York: WW Norton &, 2009. Imprimir.